關(guān)于線路倒母線操作安全性的探討

張國芬

（紹興電力局，浙江 紹興 312000）

雙母接線方式運(yùn)行時，鑒于系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，線路或主變需要進(jìn)行倒母線操作，即從一條母線倒至另一條母線運(yùn)行。而雙母接線的主變及線路保護(hù)中的交流電壓輸入、失靈保護(hù)啟動、母差出口跳閘線路選擇、測量、同期、監(jiān)視等回路，均需由母線刀閘輔助觸點(diǎn)或其重動繼電器接點(diǎn)來完成二次回路與一次接線的對應(yīng)。因此，調(diào)度規(guī)程規(guī)定，在進(jìn)行倒母線操作時應(yīng)注意：① 對母差保護(hù)的影響；② 各組母線上電源與負(fù)荷分布合理，使母聯(lián)開關(guān)潮流不大于允許值；③ 避免在母差保護(hù)停用時進(jìn)行母線刀閘操作。

1 倒母線操作的基本原則

1.1 220kV系統(tǒng)運(yùn)行方式介紹

某變電站220kV系統(tǒng)接線方式為雙母單分段帶雙旁母(如圖1所示)，正常運(yùn)行方式為逢單(線路編號)接正，逢雙接副。第1套母差保護(hù)型號為REB-103，第2套母差保護(hù)型號為BP-2 B。

1.2 倒母線操作的基本步驟

某次倒母線操作任務(wù)為“亭港2468線由正母運(yùn)行倒至副母運(yùn)行”，其基本操作步驟如下：

（1） 檢查220kV1號母聯(lián)開關(guān)確在運(yùn)行狀態(tài)；

（2） 放上220kV第2套母差保護(hù)正母Ⅰ、副母內(nèi)聯(lián)投入壓板1 LP76；

（3） 將220kV第1套母差正母Ⅰ、副母內(nèi)聯(lián)投退切換開關(guān)U 19.131.107由“退出”切至“投入”位置；

（4） 拉開220kV1號母聯(lián)開關(guān)控制電源刀閘1 DK；

（5） 檢查亭港2468正母刀閘確在合上位置；

（6） 合上亭港2468副母刀閘；

（7） 檢查亭港2468副母刀閘確在合上位置；

（8） 拉開亭港2468正母刀閘；

（9） 檢查亭港2468正母刀閘確在拉開位置；

（10） 合上220kV1號母聯(lián)開關(guān)控制電源刀閘1 DK；

（11） 取下220kV第2套母差保護(hù)正母Ⅰ、副母內(nèi)聯(lián)投入壓板1 LP76；（12） 將220kV第1套母差保護(hù)正母Ⅰ、副母內(nèi)聯(lián)投退切換開關(guān)U 19.131.107由“投入”切至“退出”位置。

1.3 倒母線操作的注意事項

為防止在倒母線操作拉合母線刀閘時發(fā)生帶負(fù)荷拉合刀閘的惡性事故，操作時必須確保母聯(lián)開關(guān)在合閘位置。這就需要將母聯(lián)開關(guān)改為非自動。但是將母聯(lián)開關(guān)改為非自動后，當(dāng)母線發(fā)生故障或有線路故障而開關(guān)拒動時，母聯(lián)開關(guān)就不能跳閘來切斷故障。所以，必須在母聯(lián)開關(guān)改為非自動前(而不是后)將母線保護(hù)改為內(nèi)聯(lián)方式，以便通過快速切除另一段母線上的開關(guān)來隔離故障。倒完母線之后恢復(fù)運(yùn)行方式時則相反。

但是，由于倒母線操作的特殊性，做到這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全。因?yàn)閷?shí)際運(yùn)行中正、副母線二次電壓存在一定的差值，以及母線刀閘的一些特殊作用，在倒母線操作時應(yīng)做一些技術(shù)和方法上的改進(jìn)。下面以“亭港2468線由正母運(yùn)行倒至副母運(yùn)行”操作任務(wù)為例，來具體分析倒母線操作的安全性問題。

2 事例分析

2.1 事例介紹

220kV副母線檢查工作完成后，調(diào)度發(fā)令220kV副母線由“檢修”改為“運(yùn)行”。值班員在將220kV正母Ⅰ段上線路(2462、2452、2468)倒至220kV副母并恢復(fù)正常接線后，開始進(jìn)行220kV正母II段上線路(2460、2456、2458、2號主變220kV)的倒母線操作。剛合上第1個間隔亭柯2460線的副母刀閘時，主控室監(jiān)盤顯示：亭港2468線出現(xiàn)“LFP-901 A裝置異常”、“W XB-11 C裝置異常”的告警信號。

2.2 處理過程

值班員暫停操作，值長匯報調(diào)度后立即進(jìn)行詳細(xì)檢查。發(fā)現(xiàn)LFP-901 A裝置屏內(nèi)CPU 1 DX(斷線)燈亮，CPU 2 OP(運(yùn)行)指示燈滅，液晶顯示“CPU 2FAILPT(PT故障)”；W XB-11 C裝置屏內(nèi)呼喚燈亮，CPU 2總告警燈亮，CPU 2 OP指示燈滅，液晶顯示“DACERR(數(shù)模轉(zhuǎn)換器故障)”。

根據(jù)2套保護(hù)裝置的錄波數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，輸入電壓Uc值均為0。操作箱上“L2”燈亮。用萬用表電壓檔測量2套保護(hù)裝置輸入電壓Uc確實(shí)為0，而A，B相電壓正常。調(diào)用遠(yuǎn)動告警信息表發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該線正、副母刀閘均合上時，曾經(jīng)出現(xiàn)“切換繼電器同時動作”的告警信息；而當(dāng)正母刀閘拉開后，即發(fā)出“2套保護(hù)裝置異常”的信息(告警信號在操作當(dāng)時就已出現(xiàn))。

根據(jù)圖2、圖3所示，從“L2”燈亮、出現(xiàn)“切換繼電器同時動作”的告警信息及A，B相電壓正常等信息，可以初步判斷副母刀閘的輔助觸點(diǎn)沒有問題，應(yīng)是將副母電壓引入保護(hù)裝置的2 Y QJ 4接點(diǎn)不通引起的。如果將保護(hù)裝置輸入電壓線路倒至正母Ⅰ段運(yùn)行，裝置C相電壓應(yīng)該會恢復(fù)正常。

為防止距離保護(hù)在無電壓的情況下誤動，匯報調(diào)度并在其許可下首先將2套保護(hù)裝置屏內(nèi)的距離保護(hù)退出。此時母差保護(hù)中正母II段與副母線為互聯(lián)方式，且220kV2號母聯(lián)開關(guān)為非自動狀態(tài)，如果馬上進(jìn)行亭港2468線的倒母線操作，事必會導(dǎo)致變電站內(nèi)3條220kV母線強(qiáng)行連成1條母線；一旦有母線故障或線路故障開關(guān)拒動的事故發(fā)生，必然會使全站220kV系統(tǒng)全停。所以，為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，必須先將正母II段與副母的一、二次運(yùn)行方式恢復(fù)至正常(操作前狀態(tài))，才能進(jìn)行亭港2468線的倒母線操作。當(dāng)值班員將亭港2468正母刀閘合上后，2套保護(hù)裝置C相電壓恢復(fù)正常。后在調(diào)度命令下將亭港2468線改由220kV1號旁路開關(guān)代路運(yùn)行，然后再進(jìn)行缺陷處理。

經(jīng)繼保人員檢查后發(fā)現(xiàn)，2套保護(hù)裝置C相電壓均為0的原因是，操作箱CZ X-11內(nèi)Y Q模塊2 Y QJ 4繼電器一接點(diǎn)燒斷。調(diào)用當(dāng)時的負(fù)荷日志發(fā)現(xiàn)，C相正母Ⅰ段與副母二次電壓差在0.6V，而該操作箱已運(yùn)行了大概15年，設(shè)備已經(jīng)老化。所以，當(dāng)電壓差在回路中形成較大環(huán)流時，接點(diǎn)就被燒斷。

2.3 暴露的問題

(1) 負(fù)責(zé)監(jiān)盤的值班員工作沒有到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)問題，導(dǎo)致故障處理過程復(fù)雜化；本來只需立即合上正母刀閘恢復(fù)正母運(yùn)行即可。

(2) 值班員在母線刀閘操作后只是檢查了刀閘機(jī)械位置，主控屏(測控屏)、自動化系統(tǒng)上的刀閘位置，REB-103母差保護(hù)中的重動繼電器位置，以及BP-2 B母差保護(hù)中的刀閘變位情況，而沒有檢查線路保護(hù)操作箱內(nèi)的運(yùn)行母線指示(L1，L2燈)及線路保護(hù)屏內(nèi)電壓采樣值顯示。

(3) 電壓切換回路是靠主變或線路的母線刀閘的輔助觸點(diǎn)來啟動重動繼電器，并將重動繼電器的接點(diǎn)用于保護(hù)、二次電壓切換及相關(guān)回路的監(jiān)視。當(dāng)正母Ⅰ段、副母刀閘重動繼電器(1 Y QJ，2 Y QJ)都動作時, 正、副母電壓必須完全相同，否則正、副母電壓間的差壓將在正母Ⅰ段、副母電壓切換回路中形成環(huán)流(1 Y M-1 Y QJ-2 Y QJ-2 Y M)，如圖3中所示。當(dāng)正母Ⅰ段、副母刀閘重動繼電器都動作時，其回路直流電阻在0.1 Ω～0.2 Ω之間，所以很小的差壓就將產(chǎn)生很大的電流。這樣，時間一長或當(dāng)設(shè)備老化時，必然會將印刷電路板燒壞或重動繼電器燒壞。

2.4 改進(jìn)措施

(1) 倒母線操作時，值班員要做好監(jiān)盤工作，特別是要注意有無“保護(hù)裝置異常”信號出現(xiàn)；當(dāng)正、副母刀閘并聯(lián)時是否發(fā)出“切換繼電器同時動作”信號；當(dāng)其中一母線刀閘拉開后信號是否自動復(fù)歸等。

(2) 母線刀閘操作后，值班員不但要認(rèn)真檢查就地刀閘位置，而且應(yīng)仔細(xì)核對控制屏(測控屏)、自動化系統(tǒng)上的刀閘位置的顯示是否正確，同時要檢查REB-103母差保護(hù)中的重動繼電器動作、BP-2 B母差保護(hù)中的刀閘變位的情況，還應(yīng)檢查線路保護(hù)操作箱內(nèi)的運(yùn)行母線指示(L1，L2燈)、線路保護(hù)屏內(nèi)電壓采樣值顯示情況。

(3) 時時監(jiān)視母聯(lián)開關(guān)電流值是否超過允許值，應(yīng)注意避免兩母線差壓過大。

(4) 為了解決正副母線并列時由于電壓差造成的環(huán)流燒壞電路板及繼電器的問題，應(yīng)在倒母線操作基本步驟的第4步后再加上2步，即“合上220kV正母Ⅰ段、副母壓變次級并列小開關(guān)1 BK”及“檢查‘220

kV正母Ⅰ段、副母電壓互感器切換’光字牌亮”；在第9步后面加“拉開220kV正母Ⅰ段、副母壓變次級并列小開關(guān)1 BK。”如圖2，3中所示，當(dāng)1 BK合上、1 QJ勵磁、常開接點(diǎn)閉合后，在正母Ⅰ段、副母電壓切換回路(1 Y M-1 Y QJ-2 Y QJ-2 Y M)之間并列一個支路(1 Y M-1 QJ-2 Y M)，使產(chǎn)生的環(huán)流分流，這樣就減小了回路電流。但必須注意的是，在倒母線操作時，220 kV1號母聯(lián)開關(guān)在非自動狀態(tài)，所以回路中開關(guān)的接點(diǎn)必須是本體輔助常開接點(diǎn)，而不能用重動繼電器接點(diǎn)；否則，開關(guān)直流電流一拉開，重動繼電器接點(diǎn)一直在失磁狀態(tài)，永遠(yuǎn)形不成回路，那么拉開1 BK就沒有意義了。

3 結(jié)束語

隨著繼電保護(hù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，值班員在進(jìn)行倒母線操作時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的各種情況不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)操作技術(shù)，提出新的操作方法，以最大可能確保設(shè)備和系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。